称重控制器HL-.doc

第一章 产品概述1.1 产品简介 皮带秤是一种常见的动态物料计量和控制设备，它通过测量皮带上物料的重量和皮带的速度来核算物料的输送流量，并可通过调节皮带速度或辅助给料机的给料量来实现流量的控制HL820型皮带秤控制仪表则是专门针对皮带秤设计的一种高性能控制仪表，该仪表采用工业级元器件设计、液晶LCD显示、贴片工艺生产、多种抗干扰措施和多项单片机最新研究成果，具有功能强大、体积小、可靠性高和适应性强等特点 HL820型皮带秤仪表具有调速和恒速两种工作模式，可适合各种形式和各种量程的皮带秤的控制由于控制方式类似，该仪表也可用于绞刀秤、圆盘秤和转子秤等多种形式的动态秤的控制 众多新技术的应用使HL820仪表在产品可靠性、使用灵活性、操作方便性等很多方面都有突出的优点 第二章 功能特点及技术参数2.1 功能特点1. 采用现场总线技术（CAN），通讯速度快，可靠性高，通讯距离远2．双CPU硬件结构，实时性好、控制精度高3．128*64点阵LCD显示器，汉字提示信息显示信息丰富、直观4．输入输出接口采用多种硬件抗干扰技术5．可通过键盘、外部信号（端口）和上位机对仪表操作。

6．可选链码标定和实物标定两种标定方法，满足不同用户的需求标定系数和标定零点还可在运行中直接修改7．智能PID调节并且控制周期可以任意设定8．可以通过仪表接口和通讯接口等方式与上位机、PLC或DCS连接9．待机或运行状态显示参数，第一屏为大字显示“瞬时流量”和“累计量”第二、三屏可由用户定义第四屏显示流量曲线10．具有流量控制和定量控制两种控制方式11．具有调速和恒速两种工作模式12．设置6种报警输出和总报警输出，每种报警可分别显示报警信号13．所有参数都设置上下限和缺省值，出厂时按缺省值设置，执行“恢复出厂设置”功能时所有参数自动恢复为缺省值14．设有累计脉冲输出，脉冲的宽度和当量（每个脉冲代表的物料量）可通过参数设定15．仪表可提供8个DI输入、16个DO输出、2个模拟输入和2个模拟输出口模拟输出有4个逻辑功能可以由用户定义）16．仪表“流量设定方式”和“启动方式”可以分别通过DI输入信号切换为 “外部接口”和“仪表键盘”或“通讯”等方式17．关键参数设定密码保护，以防止非专业人员误用18．参数备份、恢复功能可备份仪表内部所有参数，当仪表参数出现问题时重新恢复19. 具有容积工作方式。

当荷重传感器出现问题时仪表可切换到容积工作方式2.2 技术参数1. 工作电源：85-265VAC /10W2. 工作环境：-10-50℃/5-90%RH(无结露)3. 外形尺寸：150（H）*105(W)*170(D) 开口尺寸：138（H）*90(W)（单位：mm）4. 重量检测：分辨率为16位，输入灵敏度为0.4-1.0μV/D（按照出厂设定的增益），误差小于0.01%5. 速度测量：误差小于0.01%，脉冲频率范围2-2500Hz仪表对外提供的测速传感器工作电源为直流12V/30mA 6. 仪表综合误差：小于0.02%7. 显示位数：5位（累计值除外）8. 模拟输入通道：16位、2CH，增益可调CH1可以直接连接荷重传感器，仪表为传感器提供5V/100mA的供电电源9. 模拟输出通道：10位、2CH电流输出：0-20mA输出（上、下限可以设定），负载小于500欧10. 开关量输出通道：16路、OC形式，可以驱动200mA/50V的直流电阻负载。

11. 开关量输入通道：8路、下拉有效（对地短接）驱动能力为10mA第三章 工作原理3.1 基本原理附图所示为一典型的皮带秤控制系统的原理框图，该系统由调速皮带秤、电气控制柜和皮带秤控制仪表HL820等构成调速皮带秤是一种通过改变皮带机的皮带速度，调整物料流量的给料设备通过安装在计量辊下的荷重传感器，可将皮带上物料的重量转换成电压信号，该电压信号（mV级）由HL820仪表的模拟输入通道AD口输入仪表，通过计算得到单位长度物料重量G(kg/m)在皮带秤上还安装有皮带速度传感器，该传感器可以将皮带速度转换成脉冲信号，再由DI口输入HL820仪表，得到皮带的速度V(m/s)，则皮带秤的瞬时流量为L=G*V该瞬时流量与设定流量值相比较，通过DA的输出调整皮带速度，使调整后的流量与设定流量相等3.2 控制策略1． 启动过程皮带秤开始运行时有一段铺料的过程，可以使皮带上迅速铺满新的物料在设定的铺料时间内(铺料时间为皮带整圈时间的一半)不进行PID 调节，也不进行报警处理（速度报警除外），但随时进行流量计算和累加值的核算（在调速方式下，以最大输出DA进行布料；在恒速方式下，以初始DA进行布料）在布料期间，如果检测到负荷率大于设定的下限，则认为布料结束，进入正常的PID调节和报警处理。

2． PI调节(功能特点说得是PID)HL820皮带秤采用积分分离式PI调整其中积分分离阈值、比例系数和积分系数均可通过参数调整比例项用于消除流量瞬时误差，积分项用于消除累计误差，为避免超调（波动过大），HL820仪表引入了积分分离控制当瞬时误差超过积分分离阈值时，积分项自动失效当瞬时误差较大时，可以适当增加比例系数，如果累计误差较大则可以适当增加积分系数注：根据皮带秤的特点，一般情况下微分项不起作用3． 手/自动切换在自动运行期间，通过键可以方便地切换到手动功能此时可以通过[]、[]键切换显示参数，DA输出保持手动前的DA值进入手动功能后按下[修改配方]键时，显示切换到DA输出屏，可以通过[]、[]键手动调节DA控制输出从而调节皮带速度手动状态时，不进行报警处理，通过键由手动切换到自动后，DA输出值在设定的“切换时间”内由手动值逐步过渡到转换前的自动值，然后再进入正常的PI调节和报警处理在手动状态需要停机时，须先返回到自动状态，才能退出运行4． 定量控制功能皮带秤在定量控制方式时，当皮带秤累计下料量达到设定量时，皮带秤自动停机要开始下一次定量给料，重新启动即可如果仪表正处于手动控制状态，则自动从手动状态中退出停机。

如果在定量未完成时停止仪表，再次运行后接停止前的累计量累计如果把累计量清除（使用输入信号和“定量清除”参数），下次运行时仪表将重新累计5． 累计量控制和流量控制都进行PI调节及报警处理6． 在通信启动方式下，如果通讯中断时间超过10秒，HL820仪表自动解锁并退出运行状态具体锁定参数可参照《NH-380模块说明书》）7． 容积计量功能皮带秤在启动运行后，若连续两秒读入的传感器信号大于/等于“容积上限”或小于/等于“容积下限”认为荷重传感器异常，根据设定的“容积方式”进入相应的工作方式（流量计算方法不同）进入容积方式后在系统状态行显示“V”，在第13个DO口给出传感器异常报警输出在皮带秤正常运行时，若设定的“误差报警”限不为零，瞬时流量在“误差报警”限内， 则将本次计算的每米料重保存起来，瞬时流量不在“误差报警”限内，保留上一次计算的每米料重；若设定的“误差报警”限为零，根据瞬时流量是否在设定流量的10%范围内决定是否保留计算的每米料重每米料重”用于容积计量功能中计算瞬时流量8．当皮带秤设定为“调速”时（“工作方式”=1），仪表需要外接测速传感器；“恒速”时（“工作方式”=2）则不需要测速传感器。

9．更改“工作方式”后要重新进行标定3.3 报警处理1． 负荷率报警：当负荷率超过报警限且持续时间大于报警时间时，产生负荷率超限报警（报警号为1-超上限、2-超下限）当持续时间大于停机时间时，报警停机在报警停机前负荷率恢复正常后自动清除报警号，系统恢复工作状态在产生新报警前已经存在其他报警时，新的报警号隐藏，直到原来的报警消除后才显示新的报警注：负荷率=传感器实际符合/传感器额定负荷*100%2． 速度率报警：当速度率连续超过报警限且持续时间大于报警时间时，产生速度率报警（报警号为3-超上限、4-超下限）其他同上注：速度率=皮带实际速度/皮带最大允许速度*100%3． 流量偏差报警：当流量超过报警限且持续时间大于报警时间时，产生流量偏差报警（报警号为5）其他同上4． 报警清除：有的报警在报警事件消失后，报警自动取消，有的则必须手动清除根据设定，报警清除有两种方式：即键盘清除和外部信号清除若键盘有效，按[]键即可将报警号清除；若外部信号有效，只有通过“外部报警复位”信号清除如果报警停机，则必须先进行处理，待故障消除后，再复位报警重新启动仪表运行注:只有报警停机时，总报警才有输出出现其他报警时，只相应的报警信号有效，“系统运行正常信号”也保持有效。

5． 仪表上电时要对仪表内部硬件进行自检，当出现错误时显示报警（例如“ERROR 10”） ，此类报警为内部报警，可先断电，5秒后重新上电看故障是否存在，如果反复上电故障依然存在，说明仪表硬件出现故障，需与本公司或代理商联系仪表内部报警编码的含义如下：ERROR 10 ----- 存储器错误 ERROR 11 ----- can总线错误 ERROR 12 ----- 时钟1302错误ERROR 15 ----- 双CPU通讯错误ERROR 16 ----- I2c错误 第四章 名词解释 1．物理接口：指仪表硬件上的8个开关量输入DI口、16个开关量输出DO口、2个模拟输入AD口、2个模拟输出DA口每种物理接口在仪表的后面板端子上都标有标注2．逻辑接口：仪表内部将附表6所列出逻辑功能用数字代替（也称功能号），这些数字代号称为仪表的逻辑接口除AO模拟输出口可以重新定义外其他逻辑功能号和物理接口对应3．滤波深度：为了去除外界干扰对传感器信号的影响，仪表对信号多次采样后取其平均值作为真实值，设定的采样次数称为滤波深度，滤波深度越大，滤波效果越好，但反映速度越慢4．显示平滑深度：当仪表流量显示波动较大时，利用平滑滤波可使显示值趋于平稳，平滑深度越大效果越明显。

第五章 安装调试5.1 接口说明1． 模拟输入通道： 2个16位AD转换，转换速度为100次/秒内部自带放大器，传感器可直接输入第一个模拟口，仪表为传感器提供5V/100mA的供电电源，可直接连接6只350欧传感器，传感器的灵敏度在1mV/V以上；第二个模拟输入口仪表内部已做处理，输入信号为0-20mA或4-20mA电流信号(上、下限可以在“量程标定”中设定)2． 模拟输出通道：2通道10位DA转换HL820仪表均为电流输出：0-20mA或4-20 mA (上、下限可以在量程标定中设定)，最大负载电阻500欧模拟输出用于皮带秤的速度控制输出、流量反馈和负荷率、速度率输出，输出功能由用户定义3． 开关量输入：8路，下拉有效4． 开关量输出：16路开关量采用OC方式输出5. 通讯功能：采用CAN总线通讯，通讯速率最高可达500kpbs (103m)，最大距离10km (5kpbs)通过转换模块可以实现与IPC、PLC和DCS系统通讯等功能5.2 荷重传感器的选用及连接1、传感器的连接HL820仪表内部自带放大器，采用6线制方式可以直接与荷重传感器连接6线制可有效消除由于传感器电缆电阻的变化对称重信号的影响，建议当传感器与仪表的距离较远时选用。